Министерство образования И НАУКИ российской федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ государственное БЮДЖЕТНОЕ образовательное учреждение

высшего образования

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Филиал ТюмГНГУ в г. Сургуте

Кафедра «Нефтегазовое дело»

А.П. ЯНУКЯН

РАЗРАБОТКА НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Допущено Советом Учебно-методического объединения

по образованию в качестве учебного пособия

по направлению подготовки «Нефтегазовое дело»

Сургут, 2015

УДК 468(034.5)

ББК 84.5+631+49

Я60

Р

ецензенты:

доктор технических наук В. Н. Федоров

кандидат технических наук В. А. Лушпеев

Янукян А.П.

Я 60 Разработка нефтяных месторождений:

учебное пособие / А. П. Янукян. – Сургут: СИНГ, 2015. –

107 с.

В учебном пособии содержатся сведения по различным аспектам разработки нефтяных месторождений. Особое внимание уделяется вопросам вытеснения нефти из пласта различными агентами (водой, паром, полимерными растворами, растворами поверхностно-активных веществ, двуокисью углерода). Рассматривается решение типовых задач по разработке нефтяных месторождений.

Адресованная студентам технических вузов, рассматривающим разработку нефтяных месторождений как свою будущую профессию, книга может быть полезна для магистрантов, аспирантов и начинающих изучение вопросов разработки нефтяных месторождений в вузе специалистов с высшим образованием, не имеющих технической подготовки, может использоваться также как справочник для самостоятельного изучения отдельных аспектов разработки нефтяных месторождений.

УДК 468(034.5)

ББК 84.5+631+49 Я60

© Государственное образовательное

учреждение высшего

профессионального образования

«Сургутский институт нефти и газа, филиал

ТюмГНГУ в г. Сургуте», 2015

Предисловие

Предлагаемое учебное пособие рассчитано на изучение курса «Разработка нефтяных месторождений» студентами очной и заочной форм обучения по направлению подготовки «Нефтегазовое дело».

Излагаемый курс охватывает все основные разделы разработки нефтяных месторождений и подобран таким образом, чтобы в результате его изучения студент получил знания, на основе которых он в дальнейшем мог бы уже совершенно самостоятельно разобрать и изучить любой курс нефтегазового дела, встречающийся в инженерной практике.

Изучение настоящего учебного пособия позволит студентам обладать следующими профессиональными компетенциями:

ПК 1 – способностью применять процессный подход в практической деятельности, сочетать теорию и практику;

ПК 2 – способностью осуществлять и корректировать технологические процессы при строительстве, ремонте и эксплуатации скважин различного назначения и профиля ствола на суше и на море, транспорте ихранении углеводородного сырья;

ПК 5 – способностью применять в практической деятельности принципы рационального использования природных ресурсов и защиты окружающей среды;

ПК-19 – способностью анализировать использование принципов системы менеджмента качества;

ОПК-4 – способностью владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, работать с компьютером как средством управления информацией;

ОПК-5 – способностью составлять и оформлять научно-техническую и служебную документацию

В результате изучения дисциплины выпускник должен знать:

• основные понятия: залежь, месторождение, объект разработки, режимы работы залежей, стадии разработки месторождений;

• газогидродинамические методы исследования;

• принципы разработки месторождений нефти и газа;

• оборудование для эксплуатации скважин различными способами;

• технику и технологию интенсификации притока

Уметь:

• применять профессиональную терминологию в области разработки нефтяных и газовых месторождений;

• читать и профессионально пересказывать содержание статей или разделов специальной литературы;

• определять продолжительность разработки нефтяных месторождений и период эксплуатации скважин;

• пользоваться основными правилами техники безопасности в нефтегазовом производстве

Целью изучения дисциплины является получение знаний и навыков по дисциплине «Разработка нефтяных месторождений». Ознакомление студентов с основными технологическими процессами, происходящими в пласте и скважине при разработке месторождений, режимами и системами разработки, основными принципами, стадийностью и методологией проектирования их разработки методами повышения коэффициентов извлечения нефти и газа. Студент должен изучить и овладеть методиками технологических расчетов наиболее перспективных процессов и технических средств.

Содержание

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ…………………………………..		7
ОБЪЕМ, СОДЕРЖАНИЕ И ОФОРМЛЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНЫХ РАБОТ…………………………………………………………………………..		8
ЛЕКЦИОННЫЙ КУРС
1	ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ ………………………………………..………..	9
2	РАЗРАБОТКА НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЗАВОДНЕНИЯ ……………………………………..	34
3	УРАВНЕНИЯ РАЗРАБОТКИ ЗАЛЕЖИ………………………………..	44
4	ВОПРОСЫ ТЕОРИИ РАЗРАБОТКИ ЗАЛЕЖИ ПРИ УПРУГОМ И УПРУГОВОДОНАПОРНОМ РЕЖИМАХ ……………………………..	48
5	ВОПРОСЫ ТЕОРИИ ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ ИЗ ПЛАСТА ОТОРОЧКОЙ ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА………………………….…….	53
6	ВОПРОСЫ ТЕОРИИ ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ ИЗ ПЛАСТА ВОДНЫМИ РАСТВОРАМИ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ………………………………………………………………….	57
7	ПОЛИМЕРНОЕ И МИЦЕЛЛЯРНО-ПОЛИМЕРНОЕ ЗАВОДНЕНИЕ НЕФТЯНЫХ ПЛАСТОВ………………………..	63
8	ВОПРОСЫ ТЕОРИИ ДВИЖЕНИЯ В ПЛАСТЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО ФРОНТА ПРИ ВЫТЕСНЕНИИ НЕФТИ ПАРОМ…………………………………………………………………….	67
9	ВОПРОСЫ ТЕОРИИ ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ ИЗ ПЛАСТА ПРИ ПЛАСТОВОМ ГОРЕНИИ………………………………………………..	74
НАИМЕНОВАНИЕ И СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ. ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
1	РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕ­НИЯ НА ОСНОВЕ МОДЕЛЕЙ СЛОИСТО-НЕОДНОРОДНОГО ПЛАСТА И ПОРШ­НЕВОГО ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ ВОДОЙ…………………….	78
2	УРАВНЕНИЯ РАЗРАБОТКИ ЗАЛЕЖИ………………………………..	81
3	РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ ПРИ УПРУГОМ РЕЖИМЕ………………………………………....	84
4	РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ ПРИ ВЫТЕСНЕНИИ НЕФТИ ДВОУКОСЬЮ УГЛЕРОДА……….	87
5	РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ ПРИ ВЫТЕСНЕНИИ НЕФТИ РАСТВОРАМИ ПАВ…………………	89
6	РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕ­НИЯ ПРИ ПОЛИМЕРНОМ ЗАВОДНЕНИИ НЕФТЯНЫХ ПЛАСТОВ……………………………………………………………	91
7	РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ ПРИ ПАРОЦИКЛИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ ПЗП……………………..	97
8	РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ МЕТОДОМ СОЗДАНИЯ ВНУТРИПЛАСТОВОГО ДВИЖУЩЕГОСЯ ОЧАГА ГОРЕНИЯ………………………………….	102
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА…………………………………………		106

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

k – абсолютная проницаемость;

т – пористость;

l – длина пласта;

b – ширина пласта;

h – толщина пласта;

ρ – плотность;

q_н, q_в – дебиты нефти и воды;

χ – пьезопроводность пласта;

b_н – объемный коэффициент нефти;

S – водонасыщенность;

G – геологические запасы нефти;

N – извлекаемые запасы нефти;

t – время;

η – текущая нефтеотдача;

η_к – конечная нефтеотдача;

P_пл – пластовое давление;

f(k) – плотность распределения абсолютной проницаемости;

k_н, k_в – относительные проницаемости для нефти и воды;

υ_н, υ_в – скорости фильтрации нефти и воды;

Т – температура;

μ_н, μ_в — вязкости нефти и воды;

2σ_с, 2σ_н расстояния между добывающими и нагнетательными скважинами;

Г – газовый фактор;

S_СВ – насыщенность пласта связанной водой;

S_НОСТ – остаточная нефтенасыщенность;

Q_ВЗ – накопленное количество закачанной в пласт воды;

Q_В – накопленное количество добытой нефти;

Q_Н – накопленное количество добытой воды;

r_с, r_н – радиусы добывающей и нагнетательной скважин;

R_к – радиус зоны дренирования скважиной нефтяного пласта;

R_з – радиус нефтяной залежи;

β – коэффициент сжимаемости пористой среды;

Λ – длина области смещения;

D – комплексный коэффициент диффузии;

D₀ – коэффициент молекулярной диффузии;

D_K – коэффициент конвективной диффузии однородной жидкости